Устройство для подключения микрофона к наушникам

У меня проблема с гарнитурой. Терпеть не могу, когда я не слышу себя. Я хотел бы создать пассивное устройство для обратной связи микрофона с наушниками, которое будет подключено между гарнитурой и устройством, с потенциометром для регулировки громкости микрофона в наушниках.

Было бы это так просто?

Диаграмма

Требуются ли дополнительные постоянные резисторы? Я предполагаю, что было бы неплохо включить что-то последовательно с потенциометром, когда он полностью включен, но я не уверен, какой размер ... 100 Ом?

Сопротивление каждого динамика гарнитуры составляет 32 Ом, сопротивление микрофона — 2200 Ом. Я не уверен в сопротивлении устройства, можно предположить, что это обычный ноутбук или смартфон.

Что касается номинальной мощности, я предполагаю, что типичное напряжение при максимальной громкости будет менее 1 В для разъема для наушников на этих устройствах. Итак, подойдет ли для этого приложения стандартный двухганговый логарифмический потенциометр мощностью 0,06 Вт?

Благодарим за помощь в этом.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Спасибо всем за отзывы. Насколько я понимаю, я добавил усилитель с переменным усилением для микрофонного входа, но я не уверен в разделении/микшировании сигнала. Смогу ли я сделать это пассивно без дополнительных усилителей? Кто-нибудь предложит другие значения для резисторов/конденсаторов? Любые другие ошибки?

Спасибо

диаграмма

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Новый вопрос

Я хочу создать схему для добавления местного эффекта в гарнитуру. Ищу возможность добавить его как в правый, так и в левый каналы, с регулировкой громкости. Цепь будет подключена в линию между гарнитурой и устройством, к которому она подключена (ноутбук, смартфон и т. д.). Устройство будет питаться от 2 батареек типа АА.

Динамики в гарнитуре 32 Ом, микрофон 2200 Ом.

диаграмма

Вопросы:

Будет ли это вообще работать?

Можно ли уменьшить количество усилителей?

Можно ли уменьшить количество горшков? Обратите внимание, что, вероятно, будет 3 2-ганговых горшка, так как нет необходимости балансировать между правым и левым. Также нет необходимости в общем регуляторе громкости, но я беспокоюсь, что не смогу выбрать правильное значение резистора.

Критичны ли размеры резисторов/потенциометров/конденсаторов? Если да, какие предложения?

Возможно ли вообще запустить это от 2 батареек АА?

Есть ли риск повредить гарнитуру/устройство?

Спецификация усилителя для справки: https://www.njr.com/semicon/PDF/NJM2113_E.pdf

РЕДАКТИРОВАТЬ 3

Поскольку степень усиления предусилителя неизвестна, имеет ли смысл добавить потенциометр? Если да, то какие минимальные максимальные значения вы могли бы предложить?

Что касается вашего окончательного заявления о заземляющей проводке, вы предлагаете расположить заземляющие провода таким образом, как показано на схеме ниже:

Диаграмма

РЕДАКТИРОВАТЬ 4

Когда схема включена (3 В), выход микрофона на гарнитуру громкий и четкий, но выход микрофона на устройство очень приглушенный и тихий. Когда цепь обесточена (отключение 3 В), выходной сигнал устройства возвращается в нормальное состояние (и в гарнитуре ничего не слышно, поскольку усилители динамиков, конечно, обесточены). Подключил к осциллографу для демонстрации. Микрофон улавливает громкий звук тон-генератора. Курсор показывает, где цепь выключена.

Желтый - М+

Зеленый — предусилитель, клемма 4

Красный — предусилитель, клемма 5

Синий — вход регулятора громкости

Объем

При выключении выход предусилителя обнуляется, а сигнал M+ становится нормальным.

Любые предложения по сохранению качества сигнала на уровне M+, когда схема включена?

Чтобы ответить на предыдущий вопрос о напряжениях микрофона (гарнитура подключена напрямую к устройству):

Среднеквадратичное напряжение = 1,54 В

Vp-p тихий = 44-56 мВ

Размах Vp-p = ~80 мВ

РЕДАКТИРОВАТЬ 5

Хочу уточнить схему:

Разметка

Примечание. Я использую 100k POT для R1.

Я считаю, что то, что вы предлагаете, превратит ваш микрофон в динамик.
Сигнал вашего микрофона слишком слаб, чтобы напрямую управлять динамиками гарнитуры. Вам нужно будет добавить усилитель или выполнить функцию обратной связи в программном обеспечении (при условии, что задержка не слишком велика).
Скорее всего, любой звук, воспроизводимый компьютером, возвращается на вход компьютерного микрофона, и, судя по сопротивлению, он будет громче, чем вы говорите в микрофон.
Технический термин — « побочный эффект ». Если вы будете искать этот термин, вы найдете всевозможные способы достижения своей цели, некоторые из которых вообще не требуют никакого оборудования!
@brhans Ищете аппаратное решение. У меня была трещина в добавлении усилителя, какие-либо мысли?
К чему подключены ваши наушники? ПК?
@IanBland Можно использовать на компьютере, мобильном телефоне или контроллере PS4.
@ Пэт, ты когда-нибудь добился чего-нибудь с этим? Я собираюсь сделать точно такую ​​же вещь.
@StavrosKorokithakis Да, я построил схему более или менее так, как нарисовано, с этим последним редактированием, и она работала достаточно хорошо, чтобы использовать ее для моих целей. Если бы мне пришлось сделать это снова сегодня, я бы, вероятно, использовал другие операционные усилители.
@ Пэт, это обнадеживает, спасибо!

Ответы (2)

Очевидно, что вы не можете вернуть микрофонный сигнал с доступными настройками в «устройстве», поэтому вам нужен микшер, который принимает ваш микрофонный сигнал как один моновход, а сигналы наушников — как один стереовход. Микшер должен обеспечивать питание вашего микрофона обычным напряжением 1...3 В постоянного тока, если микрофон обычного электретного типа.

Стерео вход должен быть в состоянии обрабатывать уровень сигнала наушников, который намного больше, чем обычные линейные сигналы аудиоустройства.

Микшер должен быть в состоянии обеспечить необходимую выходную мощность для ваших наушников и разделить микрофонный сигнал там, где он фактически используется.

Бьюсь об заклад, кто-то уже изобрел это устройство и оно где-то продается. К сожалению не знаю где

Если бы мне это было нужно, я бы сделал это - одна батарея, одна микросхема двойного аудиоусилителя, один потенциометр, несколько колпачков и несколько резисторов и соответствующий корпус + разъемы, возможно, также переключатель батареи, если он не может быть частью разъема.

ДОБАВИТЬ из-за новой попытки спрашивающего:

Разделить = разветвить провод, как вы сделали, только убедитесь, что возможное постоянное напряжение питания микрофона от «устройства» не попадает в вашу собственную цепь. Колпачок 1 мкФ в вашей схеме выполняет разделение, не нужно добавлять детали. Удалите резистор 10 кОм между проводом микрофона и собственной батареей, микрофон получает постоянный ток от «устройства». Узнайте, как превратить ваш усилитель в суммирующий усилитель, который получает другой сигнал с выхода наушников «устройства». Пусть ваши наушники получают сигнал только от вашего усилителя. Теперь у вас очень неэффективный пассивный микшер, вполне возможно, что вы получаете слишком низкую громкость в наушниках.

Вам нужно 2 ампера, если вы хотите слушать как стерео. Если вы принимаете монофоническое прослушивание, одного усилителя будет достаточно.

Выбранная вами микросхема усилителя NJM2113 предназначена для создания мостового усилителя динамика. Это нельзя использовать, потому что из вашей собственной схемы я вижу, что у вас есть только несимметричная (= L, R, GND) проводка для наушников. Но выходной мощности может быть достаточно, потому что вы получаете более 1Vpp.

NJM2113 имеет низкое максимальное усиление по напряжению. Вставил микрофонный предусилитель. Это здесь:

введите описание изображения здесь

Будем надеяться, что NJM2113 не создает слишком много шума и остается стабильным при слаботочных нагрузках, а другой выход моста остается ненагруженным. Сколько усиления вам действительно нужно, об этом можно только догадываться. Увеличение R1 увеличивает усиление, уменьшение R1 уменьшает усиление. C1 следует уменьшить, если все еще слишком много басов. Если вы хотите больше баса, увеличьте C1. Я предположил, что ваша микрофонная система (= гарнитура + «устройство» вместе) смотрит наружу как источник сигнала 2 кОм, а вы получаете сигнал 5 мВ.

Смеситель (вытягивается только один усилитель, питание +3В общее для всех усилителей):

введите описание изображения здесь

Микшер выдает напряжение динамика наушников без усиления. Выходное напряжение микрофонного предусилителя увеличено до 2500%. На выходе вы видите общую цепь Цобеля для обеспечения некоторой резистивной нагрузки. Одни только индуктивные наушники легко сделали бы схему нестабильной. Для наушников есть соединительные колпачки на 100 мкФ. Все, что меньше, убьет бас. Аккумулятор имеет шунтирование 100 мкФ. Я надеюсь, что этого достаточно, чтобы предотвратить обратную связь сигнала через линии батареи.

Надеюсь, вы сможете сделать проводку так, чтобы выходной ток не проходил через провода GND, которые подают входной сигнал на микросхему микрофонного предусилителя. Если нет, не ждите стабильной работы.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Эта схема имеет тривиальную ошибку. Вход предусилителя находится в текущем режиме, он тянет выходной сигнал микрофона на колени, и оригинальное аудиоустройство ничего не получает, хотя в наушниках сигнал громкий. Исправлено в обсуждении. Идея состоит в том, чтобы изменить схему предусилителя на неинвертирующую, которая имеет высокий вход Z. Спрашивающий нарисовал фиксированное изображение для своего Edit 5: https://i.stack.imgur.com/DZl1x.png

Спасибо за ответ, в продаже таких устройств не нашел. Я прикрепил обновленную схему и был бы признателен за любые отзывы.
Спасибо за дополнительный ответ, чтобы не загромождать этот вопрос, я создал новый здесь: electronics.stackexchange.com/questions/431454/…
@Pat Edit2,3,4 .... с лучшими схемами не будет беспорядка. Создание нового вопроса, когда старый был еще не полностью решен, — это беспорядок. Я знаю, как уменьшить амперы до 2. Вы получите это, как только уберете новую ветку и вставите сюда улучшенную, но слишком сложную версию. Если кто-то другой ответит на что-то более полезное, чем я, вы можете беспрепятственно передать ему принятие или попросить сделать это модератора.
Я думал, что меня вызовут за затягивание вопроса, а не наоборот! Виноват. Я добавил новый вопрос здесь.
@Pat NJM2113 не лучшее устройство для этой цели. Это мостовой усилитель для динамиков с ненужной сложностью и довольно низким макс. усиление по напряжению. У вас уже есть их куча (= их нужно использовать, если это возможно)?
Причина, по которой я выбрал эту ИС, заключалась в том, что это был источник питания с самым низким напряжением в DIP-корпусе. Также наименее дорогой. Открыты для других вариантов, но вы хотите свести батареи к минимуму.
Хорошо. Ключевой вопрос: знаете ли вы, сколько вольт вы можете получить от вашего микрофона в виде пикового напряжения? NJM2113 максимально усиливает напряжение примерно в 100..140 раз. Вам нужен микрофонный предусилитель, если выходной сигнал микрофона не превышает 20 мВ пик-пик, а это много. Думаю, без крика вы получите всего несколько милливольт.
В этом я не уверен, но думаю, можно с уверенностью сказать, что предусилитель потребуется. Я не осознавал, насколько ниже уровень микрофонной линии по сравнению с динамиком. Так что мне тогда поставить два NJM2113 последовательно?
Спасибо за ваши усилия. Отредактированный вопрос с продолжением. Я полагаю, что следующим шагом должно быть его создание и проверка его работоспособности! Я обязательно дам вам знать.
Что ж, я построил его, и, к моему большому удивлению, он действительно работал очень хорошо! Я поставил потенциометры на 100К для регулировки усиления на всех усилителях. Мое единственное уточнение касается небольшого количества белого шума на заднем плане, когда усиление/громкость достаточно высоки, чтобы слышать себя. Это может быть неизбежно, но есть ли способ как-то отфильтровать это?
Проверьте, что вызывает шум. Он рождается в микрофоне или предусилителе или исходит от «устройства»? Отключите C1 от линии микрофона и подключите вместо него резистор 2,7 кОм между свободным концом C1 и GND. Затем удалите новый резистор, вставьте только устройство и, наконец, микрофон (наверное, ему требуется питание постоянного тока от устройства, но подтвердите)
Оказалось, что это более крупная проблема, чем белый шум, я отредактировал вопрос с более подробной информацией. Цените помощь.
@Pat Это моя ошибка. Вход предусилителя работает в низкоимпедансном (=токовом) режиме. Он нагружает микрофонный сигнал низким напряжением. Вы можете слышать это в наушниках, но в «аппарат» попадает гораздо меньше, чем раньше. Самое простое решение — добавить пару резисторов кОм последовательно с C1 предусилителя. Я постараюсь найти лучший способ использовать данную микросхему.
@Pat Другой способ - отсоединить C1 от контакта 4 IC и отсоединить колпачок 5 мкФ от контакта 3 IC. Затем подключить C1 к контакту 3 и вставить резистор 2,2 кОм (назовем его Ro) между контактом 4 и свободным концом. из крышки 5 мкФ. Фактически он преобразует усилитель в режим входа с высоким импедансом. Усиление равно (Ro+R2)/Ro.
Интересно, я разметил ваш эскиз и разместил его в Edit 5, я просто хочу убедиться, что правильно понимаю. Я полагаю, вы имеете в виду R1 вместо R2?
@Пэт Верно. Фиксированный рисунок в порядке.
Хотел сообщить, что это сработало, включение схемы больше не влияет на качество звука на устройстве! Спасибо. Я попытаюсь исследовать белый шум завтра, единственный намек, который у меня есть, это то, что когда я касаюсь металлического корпуса 3,5-мм разъема, белый шум значительно увеличивается (обратите внимание, что для 4-контактного разъема TRRS линия M + находится на Рукав, так эффектно, что я его трогаю, а не точу).
@Pat Предположение: может быть какой-то сильный высокочастотный сигнал. Попробуйте ослабить возможный уловленный мешающий сигнал вне звукового диапазона, вставив конденсатор между контактами 3 и 1 предусилителя. Это компромисс между потерей высоких частот и эффектом. Нескольких сотен пФ может быть достаточно, я считаю, что 10...15 нФ начинают слышны как потеря высоких частот.

Сопротивление каждого динамика гарнитуры составляет 32 Ом, сопротивление микрофона — 2200 Ом.

Большая часть вашего ответа содержится в этом утверждении. Микрофон и динамики будут действовать как потенциальный разделитель 32 2200 + 32 отдавая около 1,5% выходного сигнала микрофона (который уже был слабым сигналом) на динамики 32 Ом. Это не сработает.

То, что вы ищете, называется «самопрослушивание» и использовалось в обычных старомодных телефонах, поэтому вы можете получить некоторое представление, выполнив поиск по телефонному самопрослушиванию.

Да это оно! Спасибо. Нашел полезную информацию, но не совсем рабочее решение. Я обновил исходный вопрос, ценю любые новые отзывы, которые у вас могут быть.